Машины движутся почему у

Когда скорость автомобиля составляет 120 км/ч, почему муха в автомобиле не попадает в заднее стекло: математическое объяснение

Почему скорость мухи внутри машины равна скорости автомобиля?

Вы наверняка не раз сталкивались с ситуацией, когда к вам в машину залетала муха, овод, комар или оса. К сожалению, не всегда так легко выгнать насекомых из салона автомобиля. В итоге очень часто подобные пассажиры путешествуют в машине вместе с нами. Но вы когда-нибудь задумывались, почему, например, муха летает внутри салона и не попадает в заднее стекло, когда машина движется на скорости 120 км/час? То есть насекомые в машине ведут себя точно так же, как будто автомобиль стоит на месте. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить школьную физику.

В мире науки есть такая поговорка: «Стационарность относительна, а движение абсолютно». В физике изменение положения объекта называется движением. Движение – это универсальный закон объекта. Вся Вселенная движется абсолютно. Стационарному объекту нужен объект в качестве эталона. Таким образом, движение и неподвижность являются понятием относительным.

Представьте, что, садясь в машину, вы увидели в салоне муху. Когда автомобиль начинает двигаться, сила (толчок) инерции заставляет вас двигаться вместе с автомобилем. Это будет происходить только во время ускорения автомобиля. Как только автомобиль разовьет постоянную скорость, сила инерции больше не будет сильно воздействовать на вас, вдавливая вас в сиденье.

Если вы бросите мяч прямо внутри машины, которая развила постоянную скорость, мячик поднимется и опустится точно так же, как если бы автомобиль стоял на месте. Почему так происходит? Все дело в том, что в машине в момент разгона все было разогнано (ускорено) до одинаковой скорости – вы, мяч, воздух и насекомое.

Попробуйте провести эксперимент: сделайте небольшой маятник (привяжите к веревке груз) и подвесьте за веревку в машине. Далее при разгоне вы увидите, что пока автомобиль ускоряется, веревка будет отклоняться и висеть под углом. Веревка будет тянуть объект (груз) вперед, чтобы разогнать его до той же скорости, с которой движется автомобиль.

Но как только автомобиль будет ехать с постоянной скоростью, веревка с грузом будет висеть вертикально вниз. То есть точно так же, как если бы автомобиль стоял на месте. При постоянной скорости веревка не будет тянуть объект вперед.

Теперь вернемся к мухе или любому насекомому, которое залетело в машину. Представьте, что насекомое влетело в салон и село на сиденье рядом с вами. Когда автомобиль начнет разгоняться, муху будет прижимать к сиденью точно так же, как и вас.

Как только автомобиль разгонится и начнет двигаться с постоянной скоростью, муху перестанет тянуть вперед. В этот момент муха не будет знать, движется автомобиль или стоит на месте. Муха сможет летать в салоне автомобиля, находящегося в движении, точно так же, как если бы находилась в комнате квартиры или дома. То есть при постоянной скорости машины мухе не нужно лететь вперед, чтобы не отставать от машины.

Точно так же ведет себя и маятник, подвешенный в машине. При постоянной скорости машины веревке не нужно тянуть груз вперед.

А как будет, если муха, залетев в стоящую машину, не сядет на сиденье, а останется летать, когда автомобиль начнет ускорение? В этом случае мухе придется немного лететь вперед, чтобы ускориться вместе с автомобилем. Это будет необходимо, пока машина будет разгоняться. Кстати, на самом деле мухе не нужно сильно лететь вперед. То есть не так сильно, как если бы муха пыталась снаружи не отставать от машины.

Все дело в том, что насекомые очень легкие и воздух в салоне оказывает на нашу муху большое влияние. Когда машина начала разгоняться, внутри нее все начало разгоняться с той же скоростью. В том числе и воздух в салоне. Воздух в машине, разгоняясь вместе с ней, толкает вперед и насекомое.

Поэтому чтобы поспевать за ускорением машины, мухе нужно мало энергии, чтобы двигаться вместе с автомобилем.

Так что если муха хочет оставаться внутри машины прямо перед вашим носом, она должна лететь немного вперед, когда машина набирает скорость. Но когда машина движется с постоянной скоростью, ей нужно лишь зависнуть на месте.

Что говорят физики? Муха, которая находится внутри машины, имеет нулевую скорость относительно машины. Если машина движется со скоростью 120 км/час, с точки зрения наблюдателей, которые стоят на обочине дороги, автомобиль, вы и муха в салоне движетесь со скоростью 120 км/час (относительно стоящих на дороге наблюдателей). По отношению к любому, кто сидит с вами в машине, вы просто сидите в машине, не двигаясь ни с какой скоростью.

По той же причине когда вы едете в поезде, который движется со скоростью 120 км/ч, вы можете самостоятельно идти по проходу, не бегая со скоростью 120 км/час. В этом случае вы идете по полу, который движется со скоростью 120 км/час.

Один из первых, кто заметил это явление, был Галилей. Он прекрасно описывает это явление в своем главном сочинении «Диалог о двух системах мира»:

«Уединитесь с кем-либо из друзей в просторное помещение под палубой какого-нибудь корабля, запаситесь мухами, бабочками и другими подобными мелкими летающими насекомыми; пусть будет у вас там также большой сосуд с водой и плавающими в нем маленькими рыбками; подвесьте, далее, наверху ведерко, из которого вода будет падать капля за каплей в другой сосуд с узким горлышком, подставленный внизу.

Пока корабль стоит неподвижно, наблюдайте прилежно, как мелкие летающие животные с одной и той же скоростью движутся во все стороны помещения; рыбы, как вы увидите, будут плавать безразлично во всех направлениях; все падающие капли попадут в подставленный сосуд, и вам, бросая какой-нибудь предмет, не придется бросать его с большей силой в одну сторону, чем в другую, если расстояния будут одни и те же; и если вы будете прыгать сразу двумя ногами, то сделаете прыжок на одинаковое расстояние в любом направлении. Прилежно наблюдайте все это, хотя у нас не возникает никакого сомнения в том, что пока корабль стоит неподвижно, все должно происходить именно так. Заставьте теперь корабль двигаться с любой скоростью и тогда (если только движение будет равномерным и без качки в ту и другую сторону) во всех названных явлениях вы не обнаружите ни малейшего изменения и ни по одному из них не сможете установить, движется ли корабль или стоит неподвижно.

Прыгая, вы переместитесь по полу на то же расстояние, что и раньше, и не будете делать больших прыжков в сторону кормы, чем в сторону носа, на том основании, что корабль быстро движется, хотя за то время, как вы будете в воздухе, пол под вами будет двигаться в сторону, противоположную вашему прыжку, и, бросая какую-нибудь вещь товарищу, вы не должны будете бросать ее с большой силой, когда он будет находиться на носу, а вы на корме, чем когда ваше взаимное положение будет обратным; капли, как и ранее, будут падать в нижний сосуд, и ни одна не упадет ближе к корме, хотя, пока капля находится в воздухе, корабль пройдет много пядей; рыбы в воде не с большим усилием будут плыть к передней, чем к задней части сосуда; настолько же проворно они бросятся к пище, положенной в какой угодно части сосуда; наконец, бабочки и мухи по-прежнему будут летать во всех направлениях, и никогда не случится того, чтобы они собрались у стенки, обращенной к корме, как если бы устали, следуя за быстрым движением корабля, от которого они были совершенно обособлены, держась долгое время в воздухе; и если от капли зажженного ладана образуется немного дыма, то видно будет, как он восходит вверх и держится наподобие облачка, двигаясь безразлично, в одну сторону не более, чем в другую.

И причина согласованности всех этих явлений заключается в том, что движение корабля обще всем находящимся на нем предметам, так же как и воздуху; поэтому-то я и сказал, что вы должны находиться под палубой, так как если бы вы были на ней, т. е. на открытом воздухе, не следующем за бегом корабля, то должны были бы видеть более или менее заметные различия в некоторых из названных явлений: дым, несомненно, стал бы отставать вместе с воздухом, мухи и бабочки вследствие сопротивления воздуха равным образом не могли бы следовать за движением корабля в тех случаях, когда они отделились бы от него на довольно заметное расстояние; если же они будут держаться вблизи, то, поскольку сам корабль представляет собой сооружение неправильной формы и захватывает с собой ближайшие к нему части воздуха, они без особого усилия будут следовать за кораблем; подобным же образом мы видим при езде на почтовых, как надоедливые мухи и слепни следуют за лошадьми, подлетая то к одной, то к другой части их тела; в падающих же каплях различие будет незначительным, а в прыжках или брошенных телах — совершенно неощутимым.»

Это наблюдение привело Галилея к утверждению, что законы механики инвариантны при изменении инерциальных систем отсчета. В настоящее время считается, что не только законы механики, но и законы физики должны быть инвариантны при изменении любой системы отсчета. фундаментальный принцип физики, называемый принципом относительности.

Ограничивая себя механикой, это означает, что нет никакого механического эксперимента, способного обнаружить абсолютное движение инерциальной системы отсчета. Это правило на самом деле содержится в первом законе Ньютона (который принадлежит Галилею). Когда муха попадает в машину, движущуюся на скорости 120 км/ч, ее скорость по отношению к земле становится также 120 км/час.

Когда муха поднимается вверх, как утверждает этот первый закон Ньютона, скорость мухи должна сохраниться на уровне 120 км/час, так как нет силы, толкающей или тянущей муху в горизонтальном направлении. В итоге муха может лететь в машине со скоростью 5 м/сек, несмотря на то что автомобиль едет на скорости 120 км/час. То есть точно так же, как если бы муха находилась на улице, летя над поверхностью земли.

Источник

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки

Почему движутся машины

Форумчане! Объясните, пожалуйста, механизм влияния трения покоя (как можно более подробно на качественном уровне) на автомобиль с передними ведущими колесами.

Дело в том, что трение тут действует двояко: толкает машину вперед и, в то же время, создает тормозящий момент. Почему же тогда движутся автомобили?

Последний раз редактировалось profrotter 16.01.2015, 17:30, всего редактировалось 1 раз.

Как может трение толкать машину вперёд? По определению трение препятствует движению, поэтому оно и трение.

Последний раз редактировалось SomePupil 16.01.2015, 10:08, всего редактировалось 1 раз.

Не, парень, трение иногда помогает движению.

Остальным: может, вы что-нибудь нарисуете или ссылку скинете, а то все равно не понял.
Дело в том, что мои учителя тоже объясняют как то туманно, поэтому кроме форумчан у меня ничего не осталось.
Просмотрел Ландсберга, Бутикова, даже Зильбермана. Но про машин там ничего нет.

Да, и про занос тоже хорошо бы что-нибудь сказать

Александрович
Skeptic : вам следует не высказываться, а молчать и слушать(с)

Источник

Почему кидает машину из стороны в сторону, вправо-влево, плавает вверх-вниз как корабль

Если в процессе движения машина гуляет по сторонам – это серьезная проблема, обычно связанная с повреждением колес, деталей подвески, рулевого управления или тормозной системы. Её игнорирование может привести к полной потере управления, поэтому продолжать движение при таких симптомах опасно!, пишут эксперты.

Когда машину кидает из стороны в сторону, причины обычно скрыты в следующих системах:

Ниже детально рассмотрим все возможные поломки, из-за которых машину кидает в разные стороны в определенных ситуациях. Некоторые неполадки, помимо ухудшения управляемости, могут привести к выходу из строя сопрягаемых деталей и узлов, поэтому меры по устранению неисправности нужно принимать незамедлительно.

Машину кидает по сторонам при повороте

Если машина плавает по дороге во время поворотов, ее колеса сами уходят то вправо, то влево, возможны проблемы со следующими системами и агрегатами:

Из-за чего автомобиль кидает в стороны при торможении

Если машину кидает в разные стороны при торможении, а при прямолинейном движении и плавных поворотах все нормально, нужно обратить внимание на следующие узлы и системы:

Почему автомобиль кидает по сторонам во время разгона

В случаях когда болтает машину в стороны только во время разгона, нужно смотреть следующие узлы и системы:

Почему автомобиль плавает вверх-вниз как корабль

В большинстве случаев при наличии поломок в ходовой части и рулевом управлении машины качает вправо-влево, но иногда колебания происходят в вертикальной плоскости. Ниже рассмотрим возможные причины, почему шатает машину вверх-вниз на неровностях и на хорошем дорожном покрытии.

Болтает машину вверх-вниз на кочках

В случае когда машину кидает на неровностях вверх-вниз, наиболее вероятными виновниками вертикальной раскачки являются:

Машина плавает на ровной дороге

Если на ровной дороге машину кидает из стороны в сторону и возникают вертикальные колебания вверх-вниз, вероятными причинами такого поведения являются:

Разрушение сайлентблока, отрыв металлической втулки от резины

Из-за того, что многие неисправности могут проявлять себя по-разному и в разных условиях, определить точную причину рыскания и раскачки автомобиля по их характеру крайне проблематично. Поэтому в ходе диагностики нужно постепенно проверять все узлы, начиная с колес и ближайших к ним элементов подвески. Если проблема нигде не обнаружена, все исправно – не лишним будет проверить геометрию кузова по контрольным точкам. Не исключено, что из-за ДТП, попадания в яму или возрастной усталости металла и коррозии произошли деформации несущих элементов, из-за которых расположение деталей справа и слева стало несимметричным.

Источник

Машина дергается на ходу

Рывки автомобиля при езде в большинстве случаев являются признаком неполадок в системе питания двигателя, зажигания или трансмиссии. Перед продолжением эксплуатации в такой ситуации лучше выяснить, почему начинает дергаться машина на ходу. Некоторые неисправности, приводящие к таким симптомам, могут угрожать безопасности или спровоцировать более серьезные поломки.

В этой статье расскажем о том, что делать, если машина дергается на ходу, как найти виновника проблемы и устранить неисправность.

Причины, по которым может дергаться на ходу машина

В этом разделе перечислены все наиболее распространенные причины, по которым машина троит и дергается на ходу. Для удобства потенциальные неисправности разделены в зависимости от используемого топлива и системы смесеобразования. Это позволит быстро определить, почему во время движения дергается авто с карбюратором, инжектором, дизельным двигателем, оснащенная ГБО или по крайней мере исключить возможные неполадки.

Почему машина дергается на ходу: причины для разных типов ДВС

* актуально только для дизельных двигателей с системой впрыска Common Rail и аналогичными
** актуально только для авто с прямым впрыском и для систем ГБО 6 поколения под них, впрыскивающих жидкий газ
*** актуально для инжекторных авто с электронной педалью (e-газ)
**** актуально для карбюраторных авто с электронной (бесконтактной, микропроцессорной) системой зажигания

Выяснить, почему дергается на ходу автомобиль с карбюратором, можно только путем осмотра и проверки потенциальных мест локализации неполадки.

Основные причины почему машина дергается при движении: видео

В авто, работающих на газовом или дизельном топливе, многое зависит от поколения и особенностей системы подачи.

Помимо типа топлива и системы питания, проблематика неисправности зависит от условий, при которых автомобиль начинает дергаться:

Почему автомобиль дергается при езде в разных режимах

Некоторые неисправности, приводящие к появлению рывков, проявляются только на определенных режимах езды, к ним относятся:

Новый и поломанный датчик положения коленвала

Датчик положения дроссельной заслонки выходит из строя когда стираются контакты

Проверка датчика охлаждающей жидкости мультиметром

Диагностика датчика ДПДЗ: видео

Проверка датчика массового расхода воздуха с помощью мультиметра

Датчик абсолютного давления нуждается в периодической чистке

Ниже детально рассмотрим причины, почему дергается машина на ходу, отчего возникает тряска на холостых оборотах, а что может быть причиной рывков при медленном движении.

Почему дергается машина на холостом ходу

Если машина дергается при движении на холостом ходу, но нормально ведет себя при нажатии педали, проблемы с системой подачи топлива можно исключить. Они обычно проявляются как раз когда горючего нужно больше. Наиболее распространенными неисправностями, вызывающими рывки на ХХ, являются:

Машина дергается на холостом ходу, поиск и решение проблемы: видео

Если проблем на холостых нет, но машина дергается на ходу, понять в чем причина, помогут следующие разделы.

Дергается машина при движении на малых оборотах

Если автомобиль трогается рывками или машина на ходу начала дергаться на невысоких оборотах, причины могут быть следующими:

В чем причина когда автомобиль дергается в движении на малых оборотах: видео

При движении задним ходом машина дергается

Если машину дергает при включении задней передачи, в основном это связано с неполадками коробки передач, и из них можно выделить четыре основных причины :

Характерный износ шестерни заднего хода в МКПП

Дергается машина при движении при наборе скорости

При разгоне машина дергается преимущественно по нижеследующим причинам:

Подключение манометра к топливной рампе для измерения давления в топливной системе

Как найти причину и что делать

На авто с инжектором выяснять, почему начинает дергаться машина на ходу, нужно путем диагностики и чтения ошибок. Если имеется БК, отображающий их коды – дополнительное оборудование не нужно, в противном случае необходим OBD II сканер и ПО для него. Обойтись без дополнительных гаджетов и программ, которые к тому же зачастую платные, можно если купить портативный автосканер, например, Rokodil ScanX Pro. Такое устройство дает возможность считывать ошибки и расшифровывать их, смотреть показания различных датчиков, фиксировать данные в реальном времени. Распространенные коды ошибок говорят о проблемах таких узлов:

Диагностика почему машина дергается: видео

Без компьютерной диагностики проверять, почему машина начала дергаться на ходу, придется путем поочередного осмотра узлов. Общая последовательность действий указана ниже.

Поиск причины рывков автомобиля при движении

Чтобы в полевых условиях выяснить причину, от чего машина дергается на ходу, действовать нужно в таком порядке:

Причины когда автомобиль дергается в движении, диагностика зажигания: видео

Сложнее всего проверять систему подачи топлива. При наличии прозрачных фильтров (как на карбюраторных моделях) можно визуально оценить подачу бензина, но без оборудования сделать замеры давления не выйдет. То же самое касается и форсунок.

Осторожно двигаться своим ходом к месту ремонта, соблюдая меры предосторожности, можно при следующих неполадках:

Чтобы не навредить мотору сильнее, лучше воспользоваться автоэвакуатором

Большинство других проблем или просто не позволяет нормально передвигаться, даже тихим ходом, или опасны для мотора. Например, АКПП при дефиците масла быстро выходит из строя, ощутимый подсос воздуха чреват перегревом клапанов, пропуски зажигания на инжекторных моторах ускоряют износ катализатора, могут вызывать хлопки во впуске и другие проблемы. Поэтому, чтобы не усугубить проблему, лучше добраться до сервиса на эвакуаторе или на буксире (для авто с АКПП не далее чем на 50 км).

Источник